Visatos plėtra – vienas iš didžiausių kosmologijos mįslių. Pastaraisiais dešimtmečiais mokslininkai susiduria su faktu, kad ji ne tik nesulėtėja, bet ir greitėja. Naujas tyrimas siūlo alternatyvą tradicinei tamsiosios energijos idėjai, remdamasis gilesne erdvėlaikio geometrija. Šiame straipsnyje aptarsime šią teoriją, jos pagrindus ir galimas implikacijas.
Ši menininko iliustracija vaizduoja visatos evoliuciją, prasidedančią Didžiuoju sprogimu kairėje, po kurio atsiranda kosminis mikrobangų fonas. Pirmųjų žvaigždžių susidarymas užbaigia kosminį tamsos amžių, po kurio prasideda galaktikų susidarymas. Nuotraukos autorius: M. Weiss / Harvardo-Smitsono astrofizikos centras.
Stebėjimas, kuris pakeitė mūsų supratimą apie Visatą
Daugiau nei ketvirtį amžiaus mokslininkai tyrinėja stebinantį reiškinį: Visatos plėtra, užuot sulėtėjusi dėl gravitacijos įtakos, iš tiesų greitėja. Šis atradimas padarytas 1990-aisiais, stebint tolimas Ia tipo supernovas – žvaigždžių sprogimus, kurie tarnauja kaip kosminiai atstumo matuokliai.
Šie stebėjimai paskatino prielaidą apie tamsiąją energiją – nematomą, visur esančią komponentą, kuri, manoma, varo šį pagreitį. Tačiau tamsiosios energijos prigimtis iki šiol lieka neaiški, o ji užima centrinę vietą standartiniame kosmologijos modelyje.
Tamsioji energija: mįslė be aiškaus atsakymo
Standartinis modelis remiasi Einšteino bendrąja reliatyvumo teorija, kuri aprašo, kaip materija ir energija formuoja erdvėlaikį. Visatos evoliucija modeliuojama Friedmano lygtimis, išvestomis iš šios teorijos. Tačiau norint paaiškinti stebimą pagreitį, į lygtis tenka įtraukti papildomą tamsiosios energijos terminą.
Šis sprendimas kelia klausimų, nes tamsioji energija lieka hipotetinis elementas be tiesioginių įrodymų. Mokslininkai ieško alternatyvų, kurios galėtų paaiškinti reiškinį natūraliau.
Finsler gravitacija: platesnis žvilgsnis į gravitaciją
Naujas tyrimas, kurį atliko fizikai iš Brėmeno universiteto Taikomosios kosmoso technologijos ir mikrogravitacijos centro bei Brašovo Transilvanijos universiteto, remiasi Finsler gravitacijos plėtinimi. Ši teorija, sukurta pastaraisiais metais, apibendrina erdvėlaikio geometriją, leidžiant detaliau modeliuoti materijos, ypač dujų, elgseną gravitacijos lauke.
Skirtingai nuo bendrosios reliatyvumo teorijos, kuri naudoja fiksuotą geometrinę struktūrą, Finsler gravitacija siūlo lankstesnę erdvėlaikio formą. Tai leidžia tiksliau aprašyti kosminius procesus.
Modifikuotos Friedmano lygtys
Tyrėjai perskaičiavo Friedmano lygtis Finsler gravitacijos rėmuose. Rezultatas – modifikuotos Finsler-Friedmano lygtys natūraliai numato greitėjančią Visatos plėtrą net vakuume, be jokio papildomo tamsiosios energijos komponento.
Kitaip tariant, pagreitis kyla iš pačios erdvėlaikio geometrijos, o ne iš nežinomos jėgos. „Tai įdomus ženklas, kad galime paaiškinti greitėjančią Visatos plėtrą, bent jau dalinai, be tamsiosios energijos, remdamiesi apibendrinta erdvėlaikio geometrija“, – sako tyrimo autorius dr. Christian Pfeifer.
Išvada: naujos galimybės kosmologijoje
Ši idėja nepretenduoja visiškai atmesti tamsiąją energiją ar paneigti standartinį modelį. Ji siūlo, kad dalis efektų, priskiriamų tamsiajai energijai, galėtų kilti iš gilesnio gravitacijos supratimo. „Šis naujas geometrinis požiūris į tamsiosios energijos problemą atveria naujas galimybes geriau suprasti kosmoso gamtos dėsnius“, – priduria dr. Pfeifer.
Tyrimas skatina tolesnius tyrinėjimus ir galbūt peržiūrėti esamus modelius, siekiant visapusiškesnio Visatos vaizdo.
Originalo šaltinis: Straipsnis „New Solution to Cosmic Acceleration Challenges Dark Energy Paradigm“ paskelbtas 2026 m. sausio 12 d. portale Sci.News. Pilna nuoroda: https://www.sci.news/physics/universe-expansion-14476.html. Tyrimo publikacija: Christian Pfeifer et al. 2025. From kinetic gases to an exponentially expanding Universe — the Finsler-Friedmann equation. JCAP 10: 050; doi: 10.1088/1475-7516/2025/10/050.
Dėmesio: Šaltinis yra patikimas mokslinių naujienų portalas, remiantis pirminiais tyrimais, tačiau rekomenduojama susipažinti su originalia publikacija žurnale „Journal of Cosmology and Astroparticle Physics“ ir sekti tolesnius mokslinius debatus, kadangi kosmologijos srityje idėjos nuolat evoliucionuoja.